Anna PICCIRILLO: Caratterizzazione e studio di invecchiamento di materiali pittorici organici naturali: oli siccativi.

Il crescente interesse verso il patrimonio artistico e la sua tutela ha dato un fortissimo impulso allo sviluppo della chimica dei beni culturali. Tra le varie problematiche, particolarmente interessante è quella della caratterizzazione del materiale pittorico. L’identificazione dei composti di natura organica utilizzati in ambito pittorico è un aspetto importante e complesso. Le difficoltà nascono dalla natura e dalla molteplicità dei materiali utilizzati, molto spesso anche sottoforma di miscele di più componenti sia organiche sia inorganiche.

Il legante pittorico è il mezzo in cui sono dispersi i pigmenti sotto forma di polvere per dare origine alla pittura, ossia ad un sottile rivestimento cromatico in grado di aderire a superfici di varia natura. Il legante deve possedere buone proprietà filmogene: deve formare un film sottile ma coerente che aderisca perfettamente al supporto, deve essere trasparente ed incolore in modo da non alterare la tonalità del pigmento ed inoltre deve essere stabile agli agenti atmosferici ed alla luce. La miscela pigmento-legante, così preparata, può essere stesa a pennello su preparazioni su muro, tavola, tela o stucco. Il termine “olio siccativo” è utilizzato per indicare un olio che, una volta steso, tende ad essiccare per formare un film solido.

Oggetto di questo progetto è stato lo studio dei processi di invecchiamento di oli siccativi, usati come leganti pittorici, e lo sviluppo di una metodologia adatta per il loro riconoscimento anche in condizioni di avanzato invecchiamento.

La ricerca bibliografica ha mostrato che, mentre risultano molti studi sull’olio di lino, sono reperibili un minor numero di lavori su altri oli, quali quelli di noce e di papavero, ugualmente usati in campo artistico. Si sono quindi voluti confrontare i processi di invecchiamento dell’olio di lino con quelli dello stand oil, un olio di lino prepolimerizzato mediante riscaldamento a 250 °C in assenza di aria, dell’olio di noce e dell’olio di papavero.

Gli oli sono grassi vegetali costituiti da miscele di trigliceridi, ossia da esteri formati da una molecola di glicerolo e tre molecole di acidi grassi a catena lineare. Gli acidi grassi più comuni nella composizione degli oli siccativi sono acidi saturi, palmitico e stearico, e acidi grassi insaturi, oleico, linoleico e linolenico con uno, due e tre doppi legami rispettivamente. Il potere siccativo di un olio è in relazione alla sua composizione chimica; gli acidi linoleico e linolenico sono molto reattivi e, in particolare, tendono a formare il film solido attraverso una polimerizzazione ossidativa, con una contemporanea produzione di piccole molecole sotto forma di acidi mono e dicarbossilici. La lunghezza delle catene di questi prodotti dipende dalla posizione dell’insaturazione nell’acido grasso di partenza e, poiché tutti i maggiori costituenti degli oli sono caratterizzati dalla presenza di insaturazioni in C9, il prodotto principale è l’acido azelaico. La presenza di quest’acido è indicativa di un olio siccativo invecchiato. Gli acidi saturi sono meno reattivi e restano inalterati nel film pittorico.

I processi di essiccamento e indurimento sono favoriti dalla presenza di luce ed aria e catalizzati da alcuni metalli. Con l’invecchiamento si può osservare il degrado del film generato dallo stesso tipo di reazioni che portano alla formazione dello strato pittorico, ossia reazioni di ossidazione, polimerizzazione, scissione e isomerizzazione. I cambiamenti molecolari che ne derivano influenzano le proprietà fisiche di tali materiali: nel corso del tempo si assiste ad un progressivo ingiallimento delle superfici, ad un aumento della fragilità e a notevoli variazioni di solubilità.

Lo studio del processo di indurimento ed invecchiamento di questi leganti naturali è stato effettuato tramite FTIR, cromatografia di esclusione dimensionale e gascromatografia. Sono stati confrontati tra loro gli oli freschi e quelli sott